一、国外废旧橡胶综合利用的进展
再生胶工业在工业发达国称为夕阳工业,由发展转为萎缩乃至结束。70年代末期,欧美主要工业国家均停止通用型再生胶的生产,进入胶粉直接利用阶段。1984年英国、法国已不再生产再生胶,目前欧洲具有工业化规模的唯一再生胶工厂设在荷兰,水油法年约2. 2万~2. 4万吨。经济发达国家对废旧橡胶回收利用技术上的重大突破是制造不同细度的胶粉,以取代再生胶广泛应用于交通、建筑、橡胶制品及运动场地的铺装等领域。80年代以来,美国有43家胶粉公司,其中有15家采用低温粉碎生产精细胶粉。德国、荷兰、瑞典、日本、澳大利亚等国都相继建立了一批废旧橡胶粉碎公司,其生产能力已大大超过再生胶。例如美国, 1990年再生胶只占41%,而胶粉生产占59%.日本在70年代后期胶粉产量已达到37%, 80年代胶粉产量超过65%,是保留再生胶产量比例( 35%)较多的国家。原苏联从1982年开始将废胶全部用于胶粉生产,至90年代初胶粉产量已达35万吨。其主要原因是胶粉生产流程简化,与制造再生胶相比,节约了大量设备、厂房、动力和人工,不用软化剂、活化剂等化工原料,也不存在废水、废汽、粉尘的污染,生产环境卫生有明显改善。而且胶粉硫化后性能优于再生胶,为橡胶制品行业降低产品成本、提高效益创造了有利条件。
工业发达国家再生胶生产下降的另一个原因是石油工业的崛起、合成橡胶生产规模的扩大,特别是成本低、性能好的充油丁苯、充油充炭黑丁苯母胶的出现,夺去了再生胶的市场。再就是再生胶高能耗,而且污染,因此工业发达国家宁愿进口再生胶而不愿自己生产,并以生产胶粉取代了再生胶的生产。胶粉的生产与应用是废旧橡胶综合利用的第二次变革,给废旧橡胶综合利用带来新的生机。
废旧橡胶综合利用的关键在粉碎设备。
20~70年代,工业发达国家在废橡胶利用上以发展再生胶为主,粉碎技术主要为常温机械法,采用辊筒粉碎机,速比基本上为1∶2.
70年代后,再生胶生产趋于停滞与萎缩,而胶粉以其特有的经济性和性能占据了市场,因而粉碎工艺、粉碎装备变得越来越重要。目前世界上有以下三种方法粉碎胶粉。
1.常温机械法粉碎装置有了很大变化
德国、意大利、美国推出了速比为1∶
3. 54的大速比、低线速、大辊径粉碎机,功率达到350kW,机型以德国肖斯公司和英国弗朗西斯公司产品为代表。
齿盘粉碎机为70年代专利产品,机型以德国康恩达克斯公司的HED8, WED8和日本关西环境株式会社的POD500为代表,功率75kW,设计生产能力为200Kg/ h.
由奥地利列斯特累斯公司、意大利、德国的贝尔斯托夫公司研制的双螺杆粉碎机用于工业化生产胶粉。日本神户钢铁株式会社和俄罗斯聚合物中心试验工厂也先后进行研制。1988年俄罗斯聚合物中心首先在美国、俄罗斯、中国取得该项技术的专利。
常温机械粉碎法比其它方法有着投资省、工艺流程短、能耗低之优点,因此,正如国外专家所评价,它有着不可替代的作用和效能。美国是世界上最发达的国家,常温粉碎仍占主导地位,每年胶粉总量的63%是靠常温粉碎完成的。
2.冷冻粉碎法。它在国外于70年代初就高速发展
冷冻粉碎技术借鉴于航空、制冷工业,并由此派生出许多不同种类和结构的粉碎装置。并先后提出了液氮喷淋、液态浸渍的低温锤击、低温研磨胶粉制造等工艺。其中,尤以美国最早,尔后,西欧、东欧迅速发展起来,形成较完整的生产制造体系。在专用技术工装上,则设计了锤击式低温粉碎机(美国)、销钉式低温粉碎机(美国)、齿盘式低温粉碎机(德国)、液切式低温粉碎机(美国)等用于细胶粉、精细胶粉生产的专用机械。与此同时,完成了与细碎机配套的,用于钢丝子午胎切割和橡胶、钢丝分离的专用切割粗碎机(美国、瑞士)和滚筒式子午胎(含钢丝)橡胶粗碎机(德国、法国)。上述这些常温切割粗碎与低温细碎技术为废橡胶再资源化提供了最基础的加工保障。日本则引入美国冷冻粉碎技术于70年代中期开始工作,三年即具备全套设备和技术的出口能力。用冷冻法制造胶粉,在美国、英国、法国、德国、意大利、日本均有着相当规模化生产装置。其原因有二个:一是发达工业国家废胶资源丰富,制造胶粉单位不仅无偿得到废橡胶而且可获得国家财政补贴;二是国外液氮成本低廉,因胶粉厂选址在制氧厂附近,利用其制氧过程废弃的氮,互利互惠,所以制冷液氮廉价易取,有利于冷冻方法的推广与应用。
3.湿式粉碎法
在工业发达国家中以美国采用此法的产量最大, 1990年占其胶粉总量的13%.该法采用原理是,将废橡胶先浸渍于碱溶液中,使其表面龟裂变硬后进行冲击粉碎,然后于酸液中进行中和、滤水、干燥得到较宽粒径分布乃至微细的胶粉。湿式粉碎细胶粉的优点是加工性能好,可以用它生产出表面光滑的压出制品和压延胶板,并适用于子午胎胎面和胎侧。
由于国外轮胎以子午线结构为主体,如法国、英国已达100% ,美国也在90%以上,因此再生胶的使用受到了限制,轮胎的胎面胶、帘布胶中由胶粉取代了再生胶,而且胶粉也适用于其它橡胶制品,如胶管、胶带、胶鞋、翻胎、铺垫品等,因此胶粉的产量在持续增长,应用范围在扩大。
二、我国再生胶工业的现状
随着橡胶工业的发展而发展,特别是改革开放以来,我国再生胶工业发展十分迅速。
从“八五”到“九五”这10年间是我国再生胶工业最兴旺时期,主要是动态脱硫工艺的诞生,推广了我国再生胶工业的普及与生产规模的扩大。全国一下上了300多台动态脱硫罐,基本上淘汰了水油法,再生胶生产能力扩大到70万吨左右,企业发展到497家,年产35万吨左右,成为世界上第一再生胶生产大国。
1.行业骨干企业的规模效益更趋合理
原化工部于70年代在我国部分省市对再生胶生产定点布局认为年产3000吨最为合理,但大部分定点企业通过技改,生产能力提高了1~2倍,现在年产超万吨规模的厂家有10个,超过5000吨/年生产厂家达27个。其中规模最大的是江苏南通回力橡胶集团公司,年生产能力达到3万吨,可谓世界上最大的再生胶生产厂。
2.中小型再生胶企业数量倍增
“八五”期间,我国国营、集体、乡镇、私人、合资、独资一齐上,全国新建1000吨/年能力以上的胶粉厂、再生胶厂增加了200多个,形成了适应各种橡胶制品要求、营销能力强劲的网络。企业隶属关系由过去的橡胶、司法、物资回收系统发展成为还有煤炭、冶金、纺织、地矿、化肥、农垦、学校等多系统共同投入的跨专业的社会性产业。
3.产品结构更趋合理
多年来,我国再生胶生产品种仅有胎类、鞋类和杂胶类三大系列13个品种,现已发展为胎类、鞋类、杂胶类、特种类、出口类、专用类六大系列27个品种。精细再生胶的诞生,进一步提高了再生胶外观质量,各项物性指标均超过国外同类再生胶。在品种上,由鞋类为主转为胎类为主,胎类再生胶占55%,鞋类占35% ,杂胶类占5%,特种再生胶占5%.近几年又发展了活化胶粉、改性胶粉、精细胶粉,总产量约占5%.再生胶品种的增加、产品质量的提高以及活化胶粉、精细胶粉的推广应用,完全能满足国内橡胶工业发展的需要。
4.工装设备改造与发展
再生胶工业发展关键在设备。近十几年来,我国再生胶工业迅速发展主要是动态脱硫罐的出现,打破了再生胶几十年来的油法与水油法传统工艺,这是我国再生胶行业第二次技术革命。这种新工艺和装备具有投资少、能耗低、成本低、质量高、无污染,且具有一定生产规模的特点。因此被新建企业和老企业改造所选用,全国先后上了300多台动态脱硫罐。
用此种方法生产的再生胶占总产量的70%以上,基本上取代了油法和水油法。
我国胶粉粉碎主要以辊筒粉碎机为主。
近十几年来,专业机械厂家的辊筒式粉碎机在设计上向大速比、低线速、高剪切速率发展。细碎机速比由80年代的1∶1. 31提高到1∶1. 61、1∶1. 91.筛选设备的改进,出粉的提高,有利于企业降低能耗、提高效益。
冷冻粉碎近十几年来我国先后进行引进和自己研制设计涡轮制冷低温粉碎技术。由浙江平湖橡胶一厂和天津凯福胶粉公司分别从德国引进的装置已完成试生产工作,均取得实际试验数据。平湖橡胶一厂的试验数据表明,胶粉与液氮的生产试验耗比为1∶
1. 7,其中通过80目筛网的胶粉占20%.天津凯福胶粉公司的试验,使用了粗胶粉在液氮深冷锤击粉碎机进行喷淋式的细化粉碎,其胶粉与液氮的耗比约为1∶3, 80目胶粉产率为85%.采用液氮深冷粉碎的关键问题是生产成本高,胶粉市场无法接受,主要是不适合中国国情。因为与国外不同,废胶要钱收购,国家无补贴,无税收照顾,加上国内液氮价高,所以此种工艺在中国看来目前行不通。涡轮制冷工艺在冷冻介质上已完成技术上的突破,在我国已投入工业生产的有南京飞利宁深冷工程有限公司、河南省濮阳市橡胶厂、宁夏平罗精细胶粉厂等。从运行情况看,用涡轮膨胀制得- 100℃的冷空气工艺是成熟的,也是较为经济的,为废橡胶的细粉碎提供了可行的方法。但是冷冻粉碎的设备在国内还没有解决,而且胶粉成本高,要推广有一定难度。根据我国国情,南京精细胶粉技术研究会上确定,我国应以常温粉碎为主,在常温粉碎设备上攻关。
目前我国轮胎切割机有多种,主要有LP2轮胎粉碎机(吸收美国生产技术) ,大连橡四研制的XQD500轮胎切割机,四川盛兴机械厂生产的T Q16~20英寸轮胎切割机,徐州三合橡塑机械厂生产的XSPD1000A粗碎机,江苏武进第三橡塑机械厂生产的轮胎粗碎机,都已投入工业化生产。
细碎机出现了各种各样的粉碎设备,主要有宜兴市宜民化工机械有限公司生产的CXFJD213型常温橡胶粉碎机,江阴市百达机械制造有限公司生产的XFJD210D1型超细橡胶粉碎机,四川盛兴机器厂生产的LXFD250螺旋废橡胶粉碎机,徐州三合橡塑机械厂的XSP- 581型细碎机,山西省介休市金利机械公司生产的WX- 90型橡胶粉碎机等。这些设备的共同特点是能耗低、操作方便、投资省、见效快,如何进一步提高产量,还需进一步研究、改进。
5.应从引进技术装备中吸取教训
“八五”期间全国有十几家企业引进了工业发达国家的冷冻粉碎生产装备和技术,大都失败,试车不成功。例如秦皇岛成功胶粉厂引进美国捷克逊成功胶厂设备,多次调试均失败, 1995年诉诸法律,虽然胜诉,但资金却收不回来。原沈阳再生胶总厂投资2300万元,引进美国施瑞德派克斯公司常温生产线,试车不成功,使全国最大的再生胶企业不得不破产。宁波化工厂引进美国冷冻粉碎胶粉生产线试车不成功。山西晓山煤化公司引进俄罗斯双螺杆粉碎机制造技术也没成功。平湖橡胶一厂和天津凯福胶粉公司分别从德国引进深冷粉碎生产线,虽能生产,但产品成本过高,市场销售困难,迫使引进设备停止运转,成为展品。可以说,全国有18家引进,没有一家是成功的。而这期间,南通回力橡胶集团有限公司、唐山北方橡胶集团公司立足国产设备迅速发展起来,成为再生胶行业的强者。而引进企业却陷入困境。
1994年美国与台湾合作,在北京人民大会堂举办了“给中国再生胶工业带来福音”的高科技“资宝”胶粉的展示会,提出生产活化原料,转让费用不少于1亿美元。其实这种“资宝”就是我国生产的活化胶粉,而且性能比我国活化胶粉低30%以上。所以不能盲目相信国外一切都是好的,更不能盲目引进。
三、我国再生胶工业的发展及建议
1.存在的问题
盲目发展,低水平重复建设严重。由于宏观失控,再生胶工业盲目发展,全国生产厂点近500家,生产能力过剩。在企业结构上,存在的问题是企业规模小而分散, 70%以上为1000吨/年以下小厂。
品种结构。我国以产再生胶为主,占总利用量的95%,胶粉只占5%.而美国胶粉占59% ,西欧几乎100%为胶粉,再生胶已被胶粉取代。多数企业,只重视企业规模的扩大,忽视新产品开发、深加工综合利用,特别是对建筑行业、公路建设等领域的开发利用严重不足。
工艺装备落后,能耗大。目前国内动态法、水油法、油法,都是高能耗,特别是粉碎装备, 90%以上采用滚筒式粉碎,能耗大,效率低,待改进。
引进设备不成功,使部分企业背上包袱。近几年先后有18家引进工装设备,但没有一家取得成功,使引进企业陷于困境。
政策不落实,使再生胶行业发展困难。
国外对废旧橡胶无偿利用,而且免税给予财政补贴。而在我国虽实行70%的返税政策,仅收购部门享受,加工行业没有列入,不利于再生胶行业的发展。
2.行业发展方向
我国再生胶工业生产技术与工艺并不落后。引进的有些先进技术并不适合中国国情,而依靠国产设备与技术,反而发展快,而且我国再生胶生产技术与装备也出口到国外。
我国只是在精细胶粉的加工与利用技术比国外发达国家迟了约20年。
我国再生胶行业发展方向是:废胶粉碎节能化,产品胶粉化,再生胶品种多样化、精细化,企业规模化、集团化,生产自动化,管理现代化以及综合利用深化,走中国式再生胶工业发展之路。
为实现上述目标,要完成再生胶行业三大革命:一是用动态脱硫全部取代水油法、油法;二是节能式粉碎工装设备取代辊筒式粉碎工艺;三是在再生胶、胶粉深加工上做文章,扩大精细胶粉的应用范围。
3.应采取的措施
调整企业组织机构,对再生胶行业整顿、规范,以求高水平的发展。一方面对小、散、落后的小企业进行整顿,通过改组、联合、兼并、承包、租赁、股份合作制和出售等形式,放开搞活小企业,鼓励中小企业为企业配套,走专业化分工协作的道路,淘汰1000吨/年以下小厂。另一方面要努力以资本为纽带,通过市场形成一批具有较强竞争力的大企业、大集团。目前我国再生胶行业已在发展中形在了十几家上规模,上档次的骨干企业,国家应给予扶植,以形成整体竞争优势。
要进一步调整产品结构,提高技术水平,发展中高档产品,使再生胶和精细胶粉之间的比例更趋合理。今后十年,胶粉生产、应用比例要从目前的5%提到30%;特种再生胶要由目前的5%提到20%;再生胶品种要全部精细化,淘汰粗胶粒再生胶。
要大力拓宽胶粉的应用领域。通过宣传,加强技术服务,积极推广精细胶粉在橡胶制品工业中的应用以及在道路及建筑中的应用,让胶粉逐步取代再生胶。
利用先进技术改造传统生产工艺,大力推广节能降耗、综合利用和提高环保效益的新工艺、新技术、新设备,使中小企业从仅靠简单的量的扩张,转变为依靠科技搞深加工,提高附加值,生产市场需要、物美价廉的产品。一是企业要与高等院校、研究院所联合;二是再生胶协会组织专家组,集中起来,进行技术攻关,为企业提供技术指导和技术咨询服务。
要增强国际竞争力,改变再生胶以国内市场为主的格局,采取面向两个市场,积极组织再生胶、活化胶粉、精细胶粉出口,开拓国际市场,鼓励到国外办企业,使目前年出口再生胶几千吨发展到上万吨。
4.几点建议
再生胶和废旧橡胶现在每年还从国外进口,关税分别为15%和10%.由于我国废旧橡胶每年回收利用不到1/ 3,国家要对废旧橡胶下文禁止进口,制止工业废料向我国转移。国内再生胶已供大于求,生产能力严重过剩,产品大量积压,因此要鼓励外资企业、合资企业使用国产再生胶,建议此种关税不能再降低。
国外不仅废旧橡胶无偿使用,而且给予财政补贴、免税政策。在我国废旧物资利用优惠政策仅限于废旧物资经营企业而加工企业享受不到,建议政府对废旧橡胶加工企业应与收购经营企业享受一样的政策。
国外对废旧轮胎的加工利用都实行财政补贴的办法,建议我国政府从轮胎、摩托车胎缴纳10%的消费税中提取5%用于补贴废旧轮胎加工企业,以鼓励对废旧轮胎的加工利用。
国外发达工业国为了鼓励废旧橡胶利用,国家从政策上规定铺路必须掺用一定比例的胶粉。为了推动我国胶粉的应用,国家应明文规定在沥青公路、高速公路建设中掺用5%~20%的胶粉,这样既有利于提高公路质量,又利于扩大我国废橡胶利用。□行业动态长征厂管理前移效益增上海乳胶厂长征分厂今年采取了一系列举措,强化管理和考核。厂长张建国提出了管理工作前移至生产第一线的思路,提出了“两变”、“两不”的要求。“两变”,就是要求管理人员变被动应付为主动出击到生产第一线;变坐办公室为到生产现场服务。“两不”,就是尽量不叫车间主任到厂部来商量解决;上班时间不去干扰车间干部的工作。这样保证了管理人员深入基层,搞好基层工作和考核工作。
该厂管理前移四管齐下。一是进行强化管理的教育,把强化管理的目的、内容、考核办法、奖惩措施等原原本本地告诉职工;二是3名正副厂长按照各自的分工,了解生产和管理的情况;三是由技术科长、质监科长等人组成的检查考核小组,每天一次对产量、质量、单耗、车间环境、劳动纪律、安全生产等进行严格考核;四是由考核小组把考核的结果按车间公布,并排出名次。
该厂管理前移,管理人员除了参加管理考核工作外,还要挤出时间去车间参加劳动,既可解决劳动力缺乏的矛盾,更重要的是管理人员通过劳动,可以得到强化车间管理工作。
该厂管理前移,取得了较好的效果。据统计,该厂的产品成品率已上升到92%以上,比去年下半年上升了6~7个百分点。客户订单源源不断而来,生产任务饱满,增开了3条流水线,每月可完成1600万副乳胶手套的任务。随着产值的增长和成本的降低,利润率也有了提高。